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石豪:“不得了”的一箭104星
关键字: 印度104星微型卫星遥感卫星商业发射尽管“鸽子”的性能在如今动辄0.5m级别分辨率的遥感卫星领域并不出彩,但它有两点好——成本低,发射灵活。另外,虽然Planet Labs宣称“鸽子”的预期寿命在3年左右,但考虑到同样采取商业级元器件的立方星一般只有半年寿命,“鸽群”的频繁更新就显得尤为重要。Planet Labs公司的理念,就是一次向同一轨道发射大量“鸽子”卫星形成星团,而且要早打,多打。该公司CEO Will Marshall指出,他们更倾向于成本低10倍、成功率仅80%的发射载具,而非当前价格、成功率90%的火箭。
从上面“鸽群”轨道图上我们可以看到,目前运行的“鸽群”主要有两种轨道:倾角较低(在图中曲线更平缓)的是从国际空间站上直接释放的;倾角较高(在图中曲线更陡峭)则是通过太阳同步轨道搭载发射的方式入轨,所采用的发射载具也是俄罗斯第聂伯火箭——即SS-18洲际弹道导弹,还有PSLV这类可靠性不佳但发射报价低的火箭。未来,Planet Labs还计划与商业发射公司Rocket Lab合作,采用该公司全新研发的电子号复合材料火箭发射“鸽群”。
“鸽群”发射曾经历过两次失败,共损失了34只“鸽子”,而通过很低的制造和发射成本与灵活的发射安排,损失在很大程度上被冲抵,这得益于“鸽子”的设计平台——立方星。
立方星是一种微纳卫星设计标准,以10cmX10cmX10cm为体积单位,称作1U,大量采用成熟的商业级元器件,具备最基本的结构、姿态稳定、数据传输等功能,并可以根据用户需要进行深度定制。“鸽子”的体积在10cmX10cmX34cm,属于3U立方星的一种。
不同的立方星结构示意图,依次为12U、6U、3U、2U和1U
立方星的发射很简单,只需将立方星压入带有弹簧推板的释放器P-POD,并将P-POD安置在火箭上面级,就能在主卫星分离后依次将立方星弹射到与主星相同的轨道中。由于立方星普遍无法安装带有压力容器的推进装置,它的发射被认为是相当安全的。这次的101颗立方星任务选用了25个Quadpack四星释放器,每个释放器能独立释放4个3U立方星。
Quadpack释放器,可以看到内部的弹簧推板
此次印度火箭搭载的25个Quadpack排成一列
除了88只“鸽子”占用了整整22个Quadpack以外,还有8颗美国创业公司Spire研发的3U气象卫星,利用GPS掩星技术对大气数据进行分析,并进行气象预报;一颗多国合作的智能结构3U验证星;一颗以色列本·古里安大学的3U试验卫星;一颗哈萨克斯坦法拉比国立大学的2U验证星和一颗阿联酋的1U立方星。
另外值得一提的是,我国的航天创新企业湖南天仪研究院与以色列合作研发的3U的微重力试验卫星“陈家镛一号”也在搭载之列,这样101颗立方星总共300U,正好装满25个Quadpack释放器。
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- 责任编辑:王宇波
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